نفسر مفهوم الكتلة من الكيمياء وما هي وحدات قياسها. أيضا ، الفرق بين الوزن والكتلة.
ما هي الكتلة في الكيمياء؟
في كيمياء، يُفهم الكتلة (م) على أنها كمية المادة التي يمتلكها الجسم ، أو في حالة أ تفاعل كيميائي، الكمية المحددة من موضوع التي تشتمل على كل من الكواشف أو المنتجات المعنية.
كل الأجسام لها كتلة سواء كانت في الدولة صلب, سائل أو الغازي، وتتكون هذه الكتلة من ذرات مرتبطة بها روابط كيميائية لتشكيل هياكل أكثر تعقيدًا. كلما زاد عدد الذرات في الجسم ، زادت كتلته.
في معظم مجالات الكيمياء ، تعتبر الكتلة بُعدًا موحدًا وثابتًا ، على الرغم من وجودها في جسدي - بدني لقد تم إثبات الكم نظريًا أنه ليس قيمة مطلقة ، ولكنه يزيد وفقًا لسرعة الجسم ، حيث يقترب من سرعة الضوء (وفقًا لدراسات ألبرت أينشتاين و النسبية).
وفقًا للنهج الفيزيائي ، يمكن تعريف الكتلة بالطرق التالية:
- كتلة بالقصور الذاتي. إنها خاصية تمتلكها الأجسام ، وهي أنها لا تستطيع تغيير سرعتها من تلقاء نفسها. تعطي الكتلة بالقصور الذاتي مقياسًا لتفاعل الجسم مع أي قوة مطبقة.
- كتلة الجاذبية. إنها خاصية للأجسام تجعلها تمتلك تفاعل جاذبية فيما بينها.
القيم العددية لكتلة الجاذبية وكتلة القصور الذاتي هي نفسها ، على الرغم من اختلاف تعاريفها الفيزيائية. هذا هو السبب في أننا نتحدث فقط عن الكتلة ، دون تحديد الكتلة التي تشير إليها.
لذلك ، بما أن الكتلة هي مقياس القصور الذاتي للجسم (المقاومة التي تضعها المادة لتغيير حالته من الراحة النسبية أو الحركة النسبية) ، فعندما تزداد سرعة الجسم ، يزداد قصوره الذاتي ويحتاج إلى المزيد والمزيد من الطاقة للتغيير حالة حركتك ، أي أنه من الصعب بشكل متزايد تغيير حالتك حركة (القصور الذاتي أكبر). نظرًا لأن الكتلة مرتبطة بالقصور الذاتي ، يُقال أن الكتلة تزداد مع زيادة السرعة. لكن لا شيء من هذا يعني أنه عندما يزيد الجسم من سرعته ، تزداد كمية المادة التي يتكون منها.
من ناحية أخرى ، وفقًا للنهج الكيميائي ، لا تتغير الكتلة أبدًا أثناء تفاعل معين ، كما هو محدد بواسطة قانون حفظ الكتلة (ويسمى أيضًا قانون لومونوسوف لافوازييه). وبالتالي ، فإن الكمية الدقيقة للمادة التي كانت موجودة في بداية التفاعل الكيميائي وتلك التي تم الحصول عليها في النهاية يجب أن تكون متطابقة تمامًا ، على الرغم من أنه سيتم تنظيمها بشكل مختلف: سيكون البعض قد تغير حالته ، والبعض الآخر قد أعاد تجميعه في مركبات مختلفة. ، إلخ.
في العلوم الكيميائية ، يمكن حساب الكتل المختلفة اعتمادًا على المركب أو العنصر أو المنفعة التي يتطلبها الحساب ، على سبيل المثال:
- الكتلة الذرية. إنها كتلة الذرة. يتم تعريفه على أنه كتلة نظير عنصر كيميائي في نفس الوقت ، وليس متوسط كتلة جميع النظائر التي يتكون منها العنصر الكيميائي.
- الكتلة المولية هي كتلة المادة لكل وحدة كمية من المادة. عادة ما يتم التعبير عنها بالكيلو جرام / مول أو جرام / مول
- الكتلة الجزيئية. إنها مساوية للكتلة المولية ، لكنها تُعرَّف للكتلة الواحدة مركب، وليس لمول واحد من الجزيئات ، أي 1 مول من المادة ، كما هو الحال مع الكتلة المولية. يتم التعبير عنها بوحدات الكتلة الذرية أو كجم / مول.
وحدات قياس الكتلة
يقترح النظام الدولي للأوزان والمقاييس (SI) الكيلوجرام (كجم) كوحدة أساسية لقياس الكتلة ، جنبًا إلى جنب مع الوحدات المكافئة ، مثل الجرام ، والمليجرام ، وما إلى ذلك. يتم قياسه عادةً باستخدام المقاييس ، سواء المقلاة التقليدية أو الإلكترونية الحديثة.
هناك أيضًا وحدة الخلد (خلد) ، تُستخدم للإشارة إلى كمية المادة بناءً على مقدارها حبيبات التأسيسي. واحد الخلد من أي مادة يساوي الكمية نفسها التي تحتوي على العديد من الوحدات الأولية ، مثل ذرات يوجد في اثني عشر جرامًا من الكربون 12. وبالتالي،
1 مول = 6.0221429 × 1023 وحدة عنصرية.
هذه الوحدة أساسية للكيمياء ، لأنها تسمح بدراسة التفاعلات من حجم من الموضوعات المشاركة ، والكثير منها لا يمكن وزنه بشكل عادي.
الفرق بين الكتلة والوزن
على الرغم من أنها تعتبر مترادفة إلى حد ما في الحياة العامة ، إلا أن الكتلة (م) والوزن (ع) كميات مختلفة. بينما تشير الكتلة إلى كمية المادة ، فإن الوزن له علاقة بالكثافة التي تجذب بها المادة المذكورة مجال الجاذبية. لذلك ، الكتلة هي بُعد مطلق إلى حد ما ، بينما الوزن هو أ فرض والتي ستختلف وفقًا لمقدار الجماعية والمسافة التي يبعدها الجسم عن مصدر الجاذبية.
وبالمثل ، يُقاس الوزن كقوة بالنيوتن (N) ، على عكس الكتلة ، ويُقاس باستخدام مقياس القوة (أداة لقياس القوى) ، بدلاً من التوازن.
على سبيل المثال ، سجل رائد فضاء يرتدي بدلة الفضاء الخاصة به كتلة 120 كجم ووزن 1200 نيوتن على الارض، ولكن بعد نقلها إلى القمرحيث يوجد أقل من ذلك بكثير الجاذبيةينخفض وزنه إلى 200 نيوتن ، بينما تظل كتلته سليمة.